定位终端:测距精度≠定位精度

1. 首先要掌握UWB和蓝牙的基本认知

· UWB和蓝牙都可以用于室内和室外位置服务
· UWB的功耗是蓝牙BLE功耗的基本上5倍左右
· UWB芯片的成本也基本上是蓝牙BLE的5-10倍
相比BLE,UWB功耗大、成本高是一个不可回避的现实问题。
UWB不是定位技术,UWB严格意义讲是高精度的无线测距技术,测距精度可以达到10-30厘米,距离可以达到200米甚至更远(CH2+PA条件)。
蓝牙/BLE 严格定义是近距离的低功耗无线数据通讯技术,在同样的距离前提下,BLE数据通讯的带宽以及功耗的综合表现是最优的。利用BLE的RSSI实现测距是一种非常不准确的技术,因为除了距离,影响RSSI有太多的环境问题(湿度、同频干扰、金属反射等等);尽管BLE AOA出现给出了另一条基于蓝牙信号的定位技术路线,但是由于蓝牙信号本身易受干扰,导致体验定位精度比UWB还是差一点儿。

2. 普遍认知的“UWB是高精度的室内定位技术,定位精度可以达到10厘米”是不真实的

· UWB是高精度的测距技术,在标签和基站可视的前提条件下,测距精度可以保证10-30厘米
· 测距精度不能等同定位精度,定位精度取决于定位技术路线
· 采用TDOA的三角定位技术解算坐标,需要保证三个可视的高精度测距值+基站坐标的精准测绘,同样基于AOA的到达角定位技术,需要保证至少一个可视的高精度测距+角度分辨率优异(角度误差小)
· 在不能保证三个可视的高精度测距值,定位结果的精度就不是完全可控的,几米或更大的偏差都有可能
· 基站坐标的测绘精度同样会带来定位的偏差,这个比“不能保证三个可视的高精度测距值”影响稍好些,基本在几米以内的偏差。

所以,千万不要再认为“UWB是高精度的室内定位技术,定位精度可以达到10厘米”

定位终端:测距精度≠定位精度

3. 普遍认知“如果对定位精度要求不高,可以采用蓝牙室内定位技术,定位精度达到3-5米”也是有条件的

· 蓝牙严格意义是近距离数据通讯技术,如果基于RSSI实现无线测距,测距的误差在3-5米
· 测距精度不能等同定位精度,定位精度取决于定位技术路线
· RSSI受到环境影响十分大,比如下雨、潮湿天气,大量2.4G信号的同频干扰,以及环境中金属物体对信号反射等等。此外,设备长期使用,以及不同芯片方案及硬件设计,都会导致RSSI有很大的波动变化
· 采用三角定位或指纹定位技术解算坐标,需要保证至少三个测距值+基站坐标的精准测绘,且信号强度不低于-75dBm;蓝牙的RSSI测距可信度不高,有波动,基站坐标的测绘精度同样会带来定位的偏差。
· 采用蓝牙AOA的定位技术,蓝牙信号易受干扰的问题,同样没有办法完全避免。尽管抛弃了不可信的RSSI测距,采用蓝牙天线整列计算信号到达角度的定位,但是蓝牙AOA基站必须水平安装(室外使用的可能性会不高),同样对使用带来很大的局限性。

4. 为何区域定位市场对于蓝牙接受度比UWB要高?

首先很多用户被UWB产品厂家宣传的“UWB10厘米高精度室内定位技术”误导,现实环境是没有办法完全保证TDOA三角定位的条件,导致体验效果变差。花了大价钱,却没有得到资料宣传的效果,当然就对UWB打了折扣。
其实所有从事UWB产品研发的企业都应该重视这个问题,为什么大多数UWB项目都有一定的遗憾,这会降低市场对UWB接受度。既然宣传比蓝牙体验好的10厘米高精度定位,但是用户花了几倍蓝牙的投入,却面对不理想的体验,所以,还是要客观地告知市场工程可用的定位精度,公正地给出客户最佳性价比的解决方案。

5. “背锅”是三角定位而非UWB

相比UWB,蓝牙最大的优势就是成本低、功耗低,在定位方面蓝牙也自降身段,不去和UWB比定位精度,更不会吹嘘定位精度。蓝牙在定位需求市场最为成功的就是基于蓝牙信标的位置打卡的巡检应用,这个在一些场景作业管理已经可以满足用户需求。再增加一些小空间的AOA定位,以及配合蓝牙手环的生命体征监测等功能。相比UWB而言,用户更能接受蓝牙的方案而非UWB。当然在相当空旷的环境和狭长的隧道,对定位精度要求稳定且较高的场景,UWB还是不二的选择。
蓝牙面对室内定位需求同样不可回避的是蓝牙信标以及蓝牙AOA的使用局限性,简单位置需求可以满足。

定位终端:测距精度≠定位精度

6. 区域空间位置服务出路在UWB技术

1)区域空间位置服务包括室外定位和室内定位
2)蓝牙技术提供位置服务功能,UWB基本都可以实现;有些UWB技术可以实现的,蓝牙技术做不到
3)UWB的高精度测距是所有无线信号中表现最优秀的
4)对于区域空间需要无线信号精准坐标定位,采用基于UWB信号TOF三角定位是最佳选择,AOA是全域二维高精度的最佳选择
5)可以基于UWB高精度测距技术实现出入口场景管理,这个蓝牙技术没有办法实现的
6)可以基于UWB高精度测距技术实现精准的一维空间的定位,这个也是蓝牙技术没有办法做到的
7)可以基于UWB高高精度测距信号,实现任意定义精细网格化定位,这个也是蓝牙技术没有办法做到的
8)基于UWB的PDOA的方位定位,蓝牙技术也是没有办法做到的

位置空间场景需求还在不断的被挖掘,从长远发展的眼光以及投资保护的角度考虑,选择UWB而非蓝牙技术作为区域空间位置服务技术,将会有更大的机会满足用户的新需求。

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